建（构）筑物(wù)纠倾加固 原理(lǐ)和案例

一、概述
在建筑物(wù)建造过程中(zhōng)，由于勘察、设计、施工(gōng)、管理(lǐ)的失误或者抽取地下水、自然灾害等原因，一些建筑物(wù)出现了沉降、倾斜、墙體(tǐ)开裂等现象。这些倾斜建筑物(wù)倾斜量一旦超过规范规定的标准，将有(yǒu)可(kě)能(néng)危及人员的生命安(ān)全，这些建筑物(wù)要么拆除，要么通过纠倾将建筑物(wù)扶正，使建筑物(wù)转危為(wèi)安(ān)。对于这类建筑物(wù)，如果照常使用(yòng)，总会使人不安(ān)；如果放弃不用(yòng)，则感到可(kě)惜；而将其拆除，则浪费很(hěn)大，如果在原址重建，则浪费更大。下图是两例斜事故的图片。

二、引起建筑物(wù)倾斜的原因

在上部结构、基础、地基的共同作(zuò)用(yòng)體(tǐ)系中(zhōng)，地基在基础传下来的上部荷载作(zuò)用(yòng)下发生沉降，如果这些沉降不均匀将引起建筑物(wù)倾斜或损坏。

1、上部荷载的原因

上部荷载分(fēn)布不均匀造成的地基沉降不均匀，主要表现在：建筑體(tǐ)型复杂平面不对称；施工(gōng)荷载引起的加载不均匀；使用(yòng)荷载不均匀。

2、地基土层的原因

土层薄厚不均压缩模量差异明显 如山(shān)坡 河漫滩 回填土等天然存在不均匀的地基，由于处理(lǐ)不当造成。即使地基土质(zhì)比较均匀，上部结构的刚度对地基土应力分(fēn)布也有(yǒu)影响，如考虑不周也可(kě)能(néng)发生不均匀沉降。

3、周边环境的影响

自然条件下随着时间的推移，建筑物(wù)下的地基变形会逐步趋于稳定。但是如果建筑物(wù)受到周边环境的改变，其土层的应力场可(kě)能(néng)受到不利影响，这种影响达到一定程度后，建筑物(wù)的倾斜将不可(kě)避免。比如临近建筑物(wù)堆载、临近基坑开挖、临近降水、临近打桩施工(gōng)引起的振动和挤压等。

三、典型纠倾法及适用(yòng)范围：

1.常用(yòng)的纠倾方法包括：

2.各类纠倾方法的适用(yòng)范围

浸水法：适用(yòng)于含水量小(xiǎo)于20%，湿陷系数大于0.05的的湿陷性土或填土地基；

辐射井法：适用(yòng)于粘性土、粉土、砂性土、淤泥质(zhì)土或人工(gōng)填土地基；

掏土法：适用(yòng)于均质(zhì)粘性土、粉土、填土、淤泥质(zhì)和砂性土；

锚杆静压桩法：适用(yòng)于软土、粉土、粘性土、人工(gōng)回填土，且為(wèi)钢筋混凝土独立基础、条基或筏基。预制桩尺寸根据现场情况和压力架确定，長(cháng)度一般為(wèi)2~ 2.5米 ，截面200~ 300mm ；

应力解除法：适用(yòng)于厚度较大的软土地基；

负摩擦力法：适用(yòng)于饱和砂性土，饱和粘性土、软土地基的摩擦桩或摩擦端承桩基础；

桩基卸载法：用(yòng)于桩基建筑，包括桩身、桩端及承台卸载法等；

降水法：适用(yòng)于渗透系数大于10 -3mm /s的饱和地基土；

顶升法：适用(yòng)于上部结构荷载较小(xiǎo)、不均匀沉降较大以及特殊工(gōng)程地质(zhì)条件；

振捣法：包括振捣液化法、振捣密实法和淤泥触变法，适用(yòng)于饱和粉砂或细砂地基土；

综合纠倾法：适用(yòng)于建筑體(tǐ)型、基础和地质(zhì)条件复杂或纠倾难度较大工(gōng)程。

四、纠倾方法的选择

纠倾方法的选择可(kě)从两个方面考虑， 即基础型式和土层性质(zhì)，见表。

纠倾方法的选择（一）

纠倾 方法	无筋扩展基础				扩展基础、柱下钢筋混凝土条基
	粘土 粉土	砂土	淤泥	湿陷 黄土	粘土 粉土	砂土	淤泥	湿陷 黄土
浅层掏土法	√	√	√	√	√	√	√	√
辐射井法	√	√	√	√	√	√	√	√
应力解除法	×	×	√	×	×	×	√	×
浸水法	×	×	×	√	×	×	×	√
滤水管降水法	√	√	◎	×	√	√	◎	×
沉井降水法	√	√	◎	×	√	√	◎	×
增层加压法	√	√	√	√	√	√	√	√
堆载加压法	√	√	√	√	√	√	√	√
卸载加压法	√	√	√	√	√	√	√	√
振捣液化法	√	√	◎	×	√	√	◎	×
振捣密实法	×	√	×	×	×	√	×	×
淤泥触变法	×	×	√	×	×	×	√	×
抬升法	√	√	√	√	√	√	√	√
静力压桩法	√	◎	√	◎	√	◎	√	◎
锚杆静压桩法	◎	◎	√	◎	◎	◎	√	◎
顶升法	√	√	√	√	√	√	√	√
膨胀剂抬升法	√	√	√	√	√	√	√	√
预留法	√	√	√	√	√	√	√	√
横向加载法	√	√	√	√	√	√	√	√

注：表中(zhōng)√表示“适用(yòng)”，×表示“不适用(yòng)”，◎表示“可(kě)以使用(yòng)”。
纠倾方法的选择（二）

纠倾 方法	桩基础					纠倾 方法	桩基础
	粘土 粉土	砂土	淤泥	湿陷 黄土			粘土 粉土	砂土	淤泥	湿陷 黄土
辐射井法	√	√	√	√		浸水法	×	×	×	√
滤水管降水法	◎	√	◎	×		沉井降水法	√	√	◎	×
大口径井降水法	√	√	◎	×		增层加压法	√	√	√	√
堆载加压法	◎	◎	◎	◎		卸载加压法	◎	◎	◎	◎
桩身（端）卸载法	√	√	√	√		桩顶卸载法	√	√	√	√

注：表中(zhōng)√表示“适用(yòng)”，×表示“不适用(yòng)”，◎表示“可(kě)以使用(yòng)”。

五、纠倾工(gōng)程常用(yòng)标准、规范及参考书目

《铁路房屋增层纠偏技(jì )术》（TB）1997年铁道部
《建筑物(wù)移位纠倾增层加固技(jì )术规范》CECS
《建筑物(wù)移位纠倾增层与加固》唐业清等编
《建（构）筑物(wù)移位纠倾增层改造加固实用(yòng)手册》徐至钧等编

六、纠倾合格标准

《规范》表 6.1.3 ，据此进行纠倾设计。
表 6.1.3 纠倾合格标准

建筑类型	建筑物(wù)高度（m）或层数	纠倾合格标准
建筑物(wù)	Hg≤24或小(xiǎo)于等于7层	SH<0.005Hg
	24<Hg≤60或8~20层	SH<0.004Hg
	Hg>60或大于20层	SH<0.003Hg
构筑物(wù)	Hg≤20	SH<0.008Hg
	20<Hg≤50	SH<0.006Hg
	50<Hg≤100	SH<0.005Hg
	100<Hg≤150	SH<0.004Hg
	150<Hg≤200	SH<0.003Hg
	200<Hg≤250	SH<0.002Hg

纠倾工(gōng)程竣工(gōng)验收2年及2年以内的建筑物(wù)，其纠倾合格标准应满足有(yǒu)关新(xīn)建工(gōng)程标准要求，竣工(gōng)验收后超过2年的倾斜建筑物(wù)纠倾合格标准见表，据此计算建筑物(wù)设计沉降或抬升量Δs。 

表 纠倾合格标准

建筑类型	建筑高度（m）或层数	合格标准
建筑物(wù)	Hg≤24	SH≤0.0045Hg
	24<Hg≤60	SH≤0.0035Hg
	60<Hg≤100	SH≤0.0025Hg
	100<Hg≤150	SH≤0.002Hg
构筑物(wù)	Hg≤20	SH≤0.0055Hg
	20<Hg≤50	SH≤0.0045Hg
	50<Hg≤100	SH≤0.003Hg
	100<Hg≤150	SH≤0.0025Hg

据此计算建筑物(wù)设计沉降或抬升量Δs。 

表 纠倾合格标准

建筑类型	建筑物(wù)高度（m）或层数	纠倾合格标准
建筑物(wù)	Hg≤24或小(xiǎo)于等于7层	SH<0.005Hg
	24<Hg≤60或8~20层	SH<0.004Hg
	Hg>60或大于20层	SH<0.003Hg
构筑物(wù)	Hg≤20	SH<0.008Hg
	20<Hg≤50	SH<0.006Hg
	50<Hg≤100	SH<0.005Hg
	100<Hg≤150	SH<0.004Hg
	150<Hg≤200	SH<0.003Hg
	200<Hg≤250	SH<0.002Hg

注：1、对建成时间较長(cháng)，上部结构已出现破损或较大倾斜时，纠倾合格标准可(kě)在上表基础上增加0.001 Hg。
2、Hg為(wèi)自室外地面算起的建筑物(wù)高度，SH為(wèi)建筑物(wù)纠倾水平变位设计控制值。

建筑类型	建筑高度（m）或层数	合格标准
建筑物(wù)	Hg≤24	SH≤0.0045Hg
	24<Hg≤60	SH≤0.0035Hg
	60<Hg≤100	SH≤0.0025Hg
	100<Hg≤150	SH≤0.002Hg
构筑物(wù)	Hg≤20	SH≤0.0055Hg
	20<Hg≤50	SH≤0.0045Hg
	50<Hg≤100	SH≤0.003Hg
	100<Hg≤150	SH≤0.0025Hg

ΔS——建筑物(wù)设计沉降量、抬升量（mm）；
Hg ——自室外地面算起建筑物(wù)的高度（m）；
SH1 ——建筑物(wù)水平偏移值（mm）；
ΔS’——建筑物(wù)纠倾需要调整的沉降量或抬升量（mm）；
SH ——回倾量（mm）；
b ——纠倾方向建筑物(wù)宽度（m）；
a ——预留沉降值（mm）。

公(gōng)式體(tǐ)现了纠倾原理(lǐ)三个方面的含义：

①规范要求的限值，应為(wèi)纠倾后沉降稳定的数值；
②这个过程不是一步到位的，纠倾大體(tǐ)结束后的数值，应该考虑预留量a，由参数a来控制复倾，使之在要求范围内；
③纠倾过程的控制，偏移量与抬升量（或沉降量）之间的关系為(wèi)線(xiàn)性关系，可(kě)由建筑物(wù)的高度及建筑物(wù)倾斜方向的宽度来确定。

七、纠倾方案的确定

1、首先确定设计沉降量或抬升量ΔS、倾斜率和回倾路径等数据；
2、确定倾斜建筑物(wù)基础形心位置和偏心距，进而确定基础底面的压应力分(fēn)布图形，据此验算地基承载力；
3、根据预想的回倾路径，依纠倾方法的不同，确定操作(zuò)部位和所用(yòng)的机具(jù)等；
4、在纠倾实施前后根据建（构）筑物(wù)倾斜的情况，进行防复倾加固处理(lǐ)，确保纠倾前后和纠倾过程中(zhōng)建筑物(wù)的安(ān)全。

八、建（构）筑物(wù)纠倾施工(gōng)一般流程

第二部分(fēn) 纠倾加固工(gōng)程3个案例

鉴于迫降纠倾法使用(yòng)较多(duō)，所以给出的三个案例均為(wèi)典型的迫降纠倾案例。

         案例1 大丰市某小(xiǎo)學(xué)教學(xué)楼的纠倾与地基加固（采用(yòng)锚杆静压桩）

1）工(gōng)程概况

新(xīn)建四层砖混教學(xué)楼，位于该楼北侧的L形民(mín)宅以南，仅有(yǒu)约 3m 之隔。该楼每层北面為(wèi)教师，南面是 2m 宽的走廊，女儿墙顶高 15.3m 。基础是筏板基础，厚度 400mm 。

室内外装(zhuāng)修时，发现楼房整體(tǐ)南倾，5天就增加到 1cm ，且沉降遠(yuǎn)未稳定，之后持续发展，倾斜率超过4‰。

2）场地工(gōng)程地质(zhì)条件

由工(gōng)程地质(zhì)勘察报告及补勘报告得知，该场地自上而下分(fēn)别由4层土组成：

①层耕作(zuò)土，含植物(wù)根及建筑垃圾，结构松散，层厚 0.4m 左右；
②层粉质(zhì)粘土，黄色，呈可(kě)塑状态，厚度為(wèi)1.12~ 1.6m ，压缩模量Es约為(wèi)4.1MPa,地基承载力标准值fk=110kPa；
③层软粘土，褐黄色~灰褐色，稍密，呈软塑~流塑状态，层厚在4.2~ 6.0m 范围，压缩模量Es约為(wèi)2.1MPa,地基承载力标准值fk=60kPa；
④层粉土，中(zhōng)密，呈可(kě)塑~硬塑状态，层厚未钻穿，不小(xiǎo)于 3m 。

各层土的水平层理(lǐ)基本均匀，仅在东半部略有(yǒu)倾斜，但幅度很(hěn)小(xiǎo)。地下水位在天然地面以下 1.4m 处，以潜水為(wèi)主，受季节变换影响。

3）倾斜原因分(fēn)析

大致有(yǒu)两个方面：（1）直接以②层為(wèi)笩板持力层，严重忽视了③层较大厚度的淤泥质(zhì)软弱下卧层的不利影响；（2）软土下卧层对上部结构偏心影响敏感，致使差异沉降发展迅速。

4）纠倾要求：纠倾后房屋倾斜率小(xiǎo)于4‰，沉降速率在施工(gōng)结束后4个月控制在0.01~ 0.02mm /d内。

5）纠倾加固技(jì )术方案设计

综合采用(yòng)了四种施工(gōng)工(gōng)艺：锚杆静压桩、斜向掏土迫降、旋喷扰动迫降和高压注浆工(gōng)艺。

⑴ 沉降较大的南半部分(fēn)的止倾。 在这部分(fēn)區(qū)域的笩板下布置了30根200×200的锚杆静压桩，桩尖持力层為(wèi)第④层粉土，桩長(cháng)為(wèi)7~ 8m ，重点加固第③层饱和软粘土，迅速止倾；

⑵ 沉降较少的北半部分(fēn)迫降。 在北半部分(fēn)及东侧笩基外约 30cm 处布置24个Φ73取土孔，30o斜向伸入到北墙笩基下，跳孔工(gōng)序排土，同时室内北半部分(fēn)笩板上开8个Φ100旋喷迫降孔；

⑶ 调平后的加固。 首先，将北墙笩基下的排土孔用(yòng)高压注浆并封孔；随后在大楼北半區(qū)域压入18根200× 200mm 的锚杆桩，長(cháng)度及持力层与南部的桩相同；最后，将北侧室内笩板下的旋喷迫降孔进行高压注浆及封孔

6）纠倾加固技(jì )术方案实施

1.施工(gōng)前期准备工(gōng)作(zuò)

A、重新(xīn)增补1个水准基点和4个沉降观测点，切实保证有(yǒu)两个可(kě)靠的水准基点和10个沉降观测点，形成沉降控制网。原来离大楼较遠(yuǎn)另一房屋上的水准基点可(kě)以继续使用(yòng)，再在与他(tā)可(kě)视范围内遠(yuǎn)离大楼的空地上增补一个水准基点。另在该楼四个角点处增补观测点；

B、方案正式实施前，应对该楼的倾斜情况及结构、构造、外观等现状作(zuò)一次全面的检查评定，察看有(yǒu)无损坏及损坏的具(jù)體(tǐ)程度，并做好记录备案；

C、施工(gōng)现场。首先要清理(lǐ)现场地面上的障碍物(wù)，其次，在南北两侧接通水、電(diàn)，准备好所用(yòng)的管線(xiàn)；

D、清理(lǐ)出一块预制及堆放静压桩的施工(gōng)场所，开始预制锚杆静压桩；

E、施工(gōng)机械进场组装(zhuāng)与调试、试运转，并准确测量布设施工(gōng)点；

F、组织施工(gōng)备料。根据施工(gōng)进度计划，有(yǒu)条不紊地组织有(yǒu)关材料及时到场。

⒉施工(gōng)进度计划

总工(gōng)期控制在90d之内，按进度计划安(ān)排表实施，贯彻信息施工(gōng)的原则，保证各工(gōng)序之间衔接及时合理(lǐ)，确保工(gōng)期。

安(ān)全技(jì )术措施和文(wén)明施工(gōng)措施此处从略。

7）沉降监测与信息施工(gōng)

该建筑笩基的持力层较薄，不利于应力和变形的缓变，加之基底下紧邻较厚的软淤层，且有(yǒu)较大土虫在土层中(zhōng)不停穿梭，使得该地基具(jù)有(yǒu)特殊性，施工(gōng)中(zhōng)要细心发现和认真分(fēn)析可(kě)能(néng)出现的新(xīn)情况。

利用(yòng)沉降观测反馈信息系统，有(yǒu)效地调整基础笩板下各部位迫降调平水准，并使加固體(tǐ)与地基和基础牢固结合，形成较好的复合刚度，同时与上部结构协同工(gōng)作(zuò)，合理(lǐ)调整地基中(zhōng)的应力重分(fēn)布，确保建筑物(wù)能(néng)够安(ān)全地调平扶正。

沉降观测时间视大楼纠倾加固的进展情况统筹安(ān)排，通常控制每天纠正下沉量為(wèi)3~ 5mm 。合理(lǐ)安(ān)排好观测周期，在北侧迫降开始实施后，相应增加观测次数，及时提供可(kě)靠信息，以便及时合理(lǐ)地调整工(gōng)序和工(gōng)艺，确保本工(gōng)程纠倾加固工(gōng)作(zuò)顺利完成。

自我小(xiǎo)结：

l  静压桩制作(zuò)工(gōng)作(zuò)可(kě)作(zuò)為(wèi)方案实施的第一部分(fēn)，即先行制作(zuò)或预定静压桩，则工(gōng)期相应提前；

2 对于信息施工(gōng)，应对施工(gōng)中(zhōng)可(kě)能(néng)遇到的情况提前想到，必要时可(kě)事先进行施工(gōng)模拟，对各监测点做到心中(zhōng)有(yǒu)数。采用(yòng)先进的数采系统，并引进结构健康监测技(jì )术是十分(fēn)必要的。而主要技(jì )术人员应该对施工(gōng)过程中(zhōng)地基应力分(fēn)布的变化以及基础变形的情况有(yǒu)所了解，并掌握各类典型土质(zhì)的应力-应变关系，熟悉其压缩曲線(xiàn)。

         案例2 某多(duō)层砖混结构用(yòng)压力注浆法加固软土地基

1）工(gōng)程概况

江苏省高邮县北海新(xīn)村某住宅楼為(wèi)4层砖混结构，長(cháng) 30m ，宽 11m ，建于1981年，為(wèi) 250mm 厚笩板基础，由于基础坐(zuò)落在软土层上，房屋产(chǎn)生下沉与倾斜。至1990年6月，房屋倾斜率达到10.5‰,病楼东西两端与中(zhōng)间的沉降差分(fēn)别达 96mm 与 137mm ，墙體(tǐ)产(chǎn)生多(duō)道八字形斜裂缝，最大缝宽 5.2mm ，一般缝宽 2mm 左右。

2）工(gōng)程地质(zhì)条件

该场地地质(zhì)剖面如下图所示。各土层主要物(wù)理(lǐ)力學(xué)性质(zhì)指标示于下表中(zhōng)。

地基土主要物(wù)理(lǐ)力學(xué)性质(zhì)指标

层序	土层名(míng)	厚度 （m）	状态	含水量	孔隙比	塑性指数	黏聚力（kPa）	内摩擦角	压缩模量	fk (kPa)
①	填土	1.2~1.8	可(kě)塑	50	1.249	27	16	6.5	2.48	90
②	淤泥质(zhì)土	1.0~2.3	流塑	68.8	1.586	29.2	7	2.3	1.31	40
③	粉质(zhì)黏土	0.5~0.7	可(kě)塑	27.7	0.770	17.0	26	18	5.72	230
④	粉质(zhì)黏土	1.5~3.7	可(kě)-硬塑	25.5	0.721	15.1	27	18.9	7.01	250
⑤	粉土	0.8~1.5	软-可(kě)塑	27.3	0.751	7.7			8.43	180
⑥	粉质(zhì)黏土	未穿透	可(kě)塑	26.9	0.759	15.2	20	21	9.21	220

由上面给出的剖面图及土质(zhì)性质(zhì)表可(kě)见，作(zuò)為(wèi)主要持力层淤泥土压缩性高、承载力低，而且厚度分(fēn)布不均。西端厚 2.3m ，东端厚 1.4m ，而中(zhōng)间淤泥土缺失，房屋中(zhōng)间部分(fēn)基础坐(zuò)落在压缩性较低的粉质(zhì)黏土层上，从而使房屋两端沉降大于中(zhōng)部，墙體(tǐ)产(chǎn)生倒八字斜裂缝。此外，注浆钻孔时发现笩基垫层处理(lǐ)不当，密实度较差。而在1983年进行的上部结构抗震加固又(yòu)增加了房屋自重，促使差异沉降更加恶化。

3）纠倾加固设计与施工(gōng)

针对事故情况及地基土性质(zhì)，决定采用(yòng)注浆法加固纠倾。现场试验表明，只注入水泥浆一种浆液的单液法，因為(wèi)早期强度较低，预期效果不好，可(kě)能(néng)导致较明显的附加沉降；而注入水泥浆与水玻璃的双液法，由于浆液凝结速度快，微膨胀性质(zhì)促使基础得到一定的抬升。因此，在沉降较大的房屋两侧采用(yòng)双液注浆法，房屋中(zhōng)部则采用(yòng)单一水泥浆法。

注浆材料及注浆压力

注浆材料以325普通硅酸盐水泥為(wèi)主剂，在房屋中(zhōng)部用(yòng)水灰比1：2的水泥浆，注浆压力為(wèi)200~500kPa。双液法掺水玻璃為(wèi)速凝剂，其配比為(wèi)水泥：水玻璃=1：0.7，外掺1%水泥用(yòng)量的木(mù)质(zhì)素磺酸钙作(zuò)為(wèi)减水剂。水玻璃的浓度為(wèi)40oBe。由于有(yǒu)纠倾要求，浆液采用(yòng)浓液，水灰比為(wèi)0.6，浆液可(kě)在十几秒(miǎo)内硬结。

 加固深度及孔径

注浆加固深度為(wèi)3.5~ 4.0m ，对基底下淤泥土层全部加固并穿透淤泥层进入粉质(zhì)黏土层作(zuò)為(wèi)持力层，平均每孔注浆 0.25m3 。单液法注浆在压力為(wèi)300~500kPa时，加固孔半径可(kě)达 0.5m 以上；双液注浆由于比较粘稠，压力在500~1000kPa时，加固半径0.2~ 0.3m 。

共设计布置了106个注浆孔，室外58孔室内48孔，孔位布置如图所示。
                                            加固施工(gōng)
本工(gōng)程注浆加固施工(gōng)工(gōng)序如下：

定孔位→凿孔→插管→注浆→提管→复插管→复注浆→拔管→封孔。

施工(gōng)要点及注意事项：

l 用(yòng)工(gōng)程钻机成孔，孔径6~ 7cm ，钻至设计标高后插入注浆管，注浆管采用(yòng)下部钻眼的花(huā)管。

2二次注浆：当吃浆量过大或对于重点加固區(qū)段，采用(yòng)二次注浆，就是等到第一次注浆初凝后，在此空中(zhōng)重新(xīn)插管注浆。

3冒浆处理(lǐ)：注浆时发现管壁间冒浆或相邻孔单薄时，停注片刻，等浆凝固后再注。

4 停浆标准：符合下列条件之一时，即停止注浆。

①浆液从孔口或其他(tā)地方冒出；

②注浆压力超过规定值；

③注浆量超过规定值。

5l注浆顺序：先室外后室内，每段遵循由疏到密、对称均匀的施工(gōng)顺序，严禁分(fēn)块集中(zhōng)连续注浆。

6注浆同时进行沉降观测，控制各部位基础一次上抬量不超过 1cm ，总上抬量不超过 5cm ，避免产(chǎn)生新(xīn)的裂缝。

4）加固效果

在注浆试验孔中(zhōng)取出 2cm × 2cm × 2cm 双液试块，其无侧陷抗压强度达到11.7MPa，纯水泥砂浆单液试块无侧陷抗压强度达到14.3MPa，下表给出了加固前后淤泥质(zhì)土层性质(zhì)的变化，可(kě)知，土的抗剪强度经计算提高了39%，压缩模量提高了156%。

淤泥层注浆加固前后土层力學(xué)性质(zhì)比较

	土的状态	含水量	孔隙比	塑性指数	液性指数	黏聚力	内摩擦角	压缩模量
加固前	流塑	68.8	1.586	29.2	1.41	7	2.3	1.31
加固后	软-流塑	62.4	1.548	25.2	1.05	18	3.2	3.36

   案例3 鞍钢化工(gōng)总厂7#烟囱纠倾扶正工(gōng)程（辐射井法）

高耸构筑物(wù)纠倾，因其对沉降差异敏感度高，故纠倾工(gōng)作(zuò)的复杂程度和难度都增大不少。以此案例介绍高难度纠倾的一个过程，使我们对一般建筑物(wù)的纠倾项目的认识有(yǒu)所加深。

1）工(gōng)程概况

鞍钢化工(gōng)总厂為(wèi)鞍钢集团下属的大型化工(gōng)企业，主要生产(chǎn)炼钢焦炭，兼营其他(tā)化工(gōng)产(chǎn)品。厂區(qū)内分(fēn)布大小(xiǎo)烟囱数十座，多(duō)為(wèi)年代久遠(yuǎn)之构筑物(wù)。其中(zhōng)承担主要生产(chǎn)任務(wù)的7#烟囱至今已有(yǒu)70年历史。扶正加固前该烟囱严重倾斜，实测倾斜率高达1.484%，已严重超出规范规定，考虑到重建费用(yòng)高昂，尤其是炼焦高炉不能(néng)停产(chǎn)，决定实施扶正。

2）场地概况

位于化工(gōng)总厂8#、9#炼焦炉旁，烟囱东西两侧均為(wèi)铁路轨道，相距 10m 。烟囱北侧為(wèi)泵房，南侧為(wèi)铁制爬梯及各种室外管道和電(diàn)工(gōng)房。场地平面布置见图。

该场地极其狭小(xiǎo)，在实施纠倾扶正前基础及地质(zhì)情况无资料。后经采用(yòng)洛阳铲反复探测，查明基础型式為(wèi)阶梯圆形钢筋混凝土基础，直径达 12m ，埋深 6m ，部分(fēn)基础位于铁路轨道之下，加之炼焦高炉不停产(chǎn)产(chǎn)生高温和有(yǒu)毒气體(tǐ)等因素，使场地施工(gōng)环境异常艰苦。

与基础一同查明的场地土层条件如下：

①杂填土：由碎砖、块石、碎石、木(mù)板、木(mù)方、腐蚀钢筋、粉质(zhì)黏土组成，厚 2.3m ；
②粉质(zhì)黏土：原状土，黄褐色，软塑-硬塑，揭露厚度 4.0m ，
③在南侧地基土中(zhōng)发现地下水，埋深 2.0m ， 2.0m 之上地基土含水率大。

3）倾斜状况及原因分(fēn)析

①倾斜状况测量结果见下表。

测量部门	方位角（o）	高度（m）	倾斜量（mm）	倾斜率（‰）
四川省建筑科(kē)學(xué)研究院	180	70.1	960	13.69
鞍钢冶金建（构）筑物(wù)鉴定评估中(zhōng)心	210.73	70.1	998	14.20
鞍钢建设总公(gōng)司	183.7	70.1	1040	14.84

②倾斜原因分(fēn)析

该高耸构筑物(wù)基础坐(zuò)落在粉质(zhì)黏土之上。场地西南侧的洗焦炉每半小(xiǎo)时浇洗一大車(chē)厢焦炭，大量洗焦水漫流地表，虽最终流向南侧水池，但地表始终处于积水状态。地表积水不断渗入地下，使地基土長(cháng)期被浸泡，且由于铁路运输的反复荷载作(zuò)用(yòng)下，南侧地基土软化，承载力较北侧有(yǒu)所降低，产(chǎn)生不均匀沉降，导致烟囱倾斜。同时由于重力二阶效应，造成倾斜进一步加大。

4）纠倾设计

(1) 纠倾方法。高耸构筑物(wù)纠倾难度大，且基础為(wèi)圆形，回倾方向与速率难以控制。考虑到基底以下地基土成分(fēn)单一，稳定性较好，且基础埋深较大，宜采用(yòng)辐射井射水法取土迫降。

(2)设计内容。

l回倾量与取土量。据现行國(guó)家规范，本次纠倾达标后倾斜率≤0.5%，换算成倾斜量為(wèi)≤ 350.5mm 。由此确定第二次回倾量最低為(wèi)1000-350.5= 689.5mm 。根据相似三角形原理(lǐ)，确定满足该回倾量所需的西瓜片形土體(tǐ)為(wèi) 19m3 。

l辐射井与射水孔。

①布置辐射井。在烟囱北侧布置两眼辐射井，相距 5.2m ，内径 1.2m ，井深 8.5m ，对称分(fēn)布在倾斜方向中(zhōng)轴線(xiàn)的两侧；
②拟定转动轴。垂直于烟囱倾斜方向，距圆心3/5R设定转动轴；
③布置射水孔。在转动轴与基础圆相交的弦上，以及上述交点的垂直弦上以 0.8m 间距设立射水孔点，该点与两个辐射井中(zhōng)心的连線(xiàn)构成一条射水孔通道，每眼辐射井按此规则布置28个射水孔，成辐射状均匀交叉分(fēn)布于基础底面之下。孔深5.0~ 11.4m 不等，平面分(fēn)布见图。射水孔孔径设计為(wèi) 150mm ，水平成孔，直至拟定转动轴处，枪口出水压力為(wèi)1.0MPa，出水速率 40L /min。

l射水顺序与周期。两眼辐射井同时射水，第一次射水按间跳射水孔进行，即先按单号射水孔射水，待两眼井的单号射水孔全部达到设计深度后再施工(gōng)双号射水孔。射水周期要与回倾速率密切结合，烟囱的最初回倾速率控制在 30mm /d，在射水及回倾进入规律阶段后，回倾速率控制在 50mm /d。当烟囱的回倾数值与纠倾达标数值相差接近 100mm 时，放慢射水频率与强度。当回倾数值与达标数值相差 100mm 时，暂停射水观察一周，再根据回倾稳定状况，调整射水强度，直至达到规范标准值。

5）回倾监测

每日按固定时间观测一次，异常情况随时反馈。加固工(gōng)作(zuò)完成后每两日观测一次，直至连续5次结果均稳定，之后每两个月观测一次，直至一年。采用(yòng)测水平角的方法确定烟囱倾斜状况。仪器观测的技(jì )术要求如下：

a)实施纠倾开始前后结束后，应严密观测烟囱倾斜情况，观测四个测回，各测回起始度数应為(wèi)0o、45o、90o和135o；
b)纠倾实施后应每日观测一次，每次观测一个测回，两次照准目标读数应小(xiǎo)于6″，一个测回内 2C 互差应小(xiǎo)于13″，同一方向各测回互差应小(xiǎo)于8″；
c) 观测应在通视良好、成像清晰稳定时进行。晴天的日出、日落和中(zhōng)午前后不宜观测。仪器在使用(yòng)前应检验，观测中(zhōng)严格控制水平气泡偏移。
d)观测工(gōng)作(zuò)执行《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）。
6）回填加固

烟囱纠倾达标并稳定7~10d后，回填加固射水孔。加固材料為(wèi)双灰料（生石灰7、粉煤灰3）用(yòng)射水枪逐个回填夯实。
辐射井在基础底面之下，采用(yòng)双灰料混粉质(zhì)黏土回填。每层 50cm ，逐层夯实，直至地表。
该烟囱由14.85‰的倾斜率纠最终变為(wèi)1.2‰，小(xiǎo)于规范规定≤5‰的允许限值，纠倾过程中(zhōng)结构未产(chǎn)生任何损坏。